DE2522874C3

DE2522874C3 - Gearbox with two gear chambers with different oil levels

Info

Publication number: DE2522874C3
Application number: DE19752522874
Authority: DE
Inventors: Volker 4322 Sprockhoevel Knorr
Original assignee: Gebr Eickhoff Maschinenfabrik u Eisengiesserei GmbH
Current assignee: Gebr Eickhoff Maschinenfabrik u Eisengiesserei GmbH
Priority date: 1975-05-23
Filing date: 1975-05-23
Publication date: 1979-09-06
Also published as: DE2522874A1; DE2522874B2

Description

Es sind Gewinnungsmaschinen des Untertagebergbaus bekannt, deren Winde zwei Getrieberäume besitzt. In dem größeren dieser beiden Getrieberäume befindet sich eine mit dem Antriebsmotor der Gewinnungsmaschine verbundene Flüssigkeitspumpe und neben Regel- und Steuereinrichtungen auch ein mit der Flüssigkeitspumpe in einem gemeinsamen Arbeitskreislauf liegender Flüssigkeitsmotor, der seine Drehbewegung über ein Untersetzungsgetriebe an das auf der Außenseite des Windengehäuses befindliche, mit der Zugkette der Gewinnungsmaschine im Eingriff stehende Kettenrad weiterleitet. In dem kleineren der beiden Getrieberäu- v> me ist ein Rädergetriebe untergebracht, das die Drehzahl des Antriebsmotors der Gewinnungsmaschine auf die Antriebsdrehzahl der Flüssigkeitspumpe untersetzt. Der ölstand in diesem kleineren Getrieberaum muß verhältnismäßig niedrig sein, um die durch den Umlauf der Zahnräder hervorgerufenen Planschverluste und den dadurch bedingten Temperaturanstieg der nur einige Liter betragenden Schmierölmenge zu begrenzen. Der ölstand in dem größeren Getrieberaum ist dagegen hoch, weil dem Arbeitskreislauf ständig «> Flüssigkeit entzogen und durch riickgekühlte, gefilterte Flüssigkeit aus dem größeren Reservoir des Getrieberaumes ersetzt werden muß. Zwischen den beiden Getrieberäumen müssen die Durchtrittsstellen der Getriebewellen daher flüssigkeilsdicht abgeschlossen (·> sein. Außerdem ist auch eine häufige Kontrolle des ölstandes und häufigerer Wechsel des in dem kleineren Getrieberaum befindlichen Öls erforderlich.There are known mining machines of underground mining, the winch has two gear rooms. In the larger of these two gear rooms there is one with the drive motor of the mining machine connected liquid pump and in addition to regulating and control devices also one with the liquid pump Liquid motor located in a common working circuit, which controls its rotary motion a reduction gear to the one located on the outside of the winch housing, with the pull chain of the Extraction machine forwards engaged sprocket. In the smaller of the two gear houses me is a gear train that controls the speed of the drive motor of the mining machine reduced to the drive speed of the liquid pump. The oil level in this smaller gear room must be relatively low in order to avoid the splashing losses caused by the rotation of the gears and the resulting increase in temperature of the amount of lubricating oil, which is only a few liters limit. On the other hand, the oil level in the larger gear compartment is high because the working circuit is constantly «> Liquid withdrawn and through re-cooled, filtered liquid from the larger reservoir of the gear room needs to be replaced. The passages of the Gear shafts are therefore sealed liquid-wedge-tight (·> be. In addition, frequent checking of the oil level and frequent changing of the oil level in the smaller one is also necessary Gear room located oil required.

Diese Probleme haben eine grundsätzliche Lösung gefunden, bei bekannten Getrieben nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.These problems have found a fundamental solution in known transmissions according to the preamble of claim 1.

In der DE-OS 22 56 150 wird eine Vorrichtung zur öldichten Trennung von Gehäuseräumen beschrieben, die in dem Getriebe eingesetzt ist, bei dem mit Hilfe eines Antriebsrades, eines mit diesem kämmenden Ritzels sowie eines Wälzlagers in zwei Getrieberäumen, die durch eine Überlauföffnung und einen Förderdurchgang — Wälzlager — miteinander verbunden sind, ein unterschiedlicher ölstand aufrechterhalten wird. Das Wälzlager leitet in Verbindung mit dem Antriebsrad und dem damit kämmenden Ritzel das aus dem Ge-trieberaum hochgepumpte öl in den Getrieberaum mit höherem ölstand über. Dabei wird das Niveau des höheren Ölstandes allein durch die Lage der Überlauföffnung bestimmt, durch die das ständig von den Getriebeteilen geförderte Schmieröl in diesem Raum keine den Wirkungsgrad des Getriebes beeinträchtigende Höhe einnimmt. Gleichen sich aber nach längeren Stillstandszeiten die ölspiegel in beiden Getrieberäumen bedingt durch die Undichtigkeiten der Trennwand in ihrer Höhe an, so ist es mit Hilfe der fördernden Getriebeeinrichtungen nicht möglich, den im oberen Gehäuse erforderlichen ölstand beim Anlaufen des Getriebes rasch wiederherzustellen. Ebensowenig wird hier eine gezielte Begrenzung des öispiegels im tiefer liegenden Gehäuseraum durch die fördernden Einrichtungen gewährleistet.In DE-OS 22 56 150 a device for Oil-tight separation of housing spaces described, which is used in the transmission, with which with the help a drive wheel, a pinion meshing with this and a roller bearing in two gear spaces, which are connected to one another by an overflow opening and a conveying passage - roller bearings different oil level is maintained. The roller bearing conducts in connection with the drive wheel and the pinion meshing with it, the oil pumped up from the gear compartment into the gear compartment with a higher oil level over. The level of the higher oil level is determined solely by the location of the overflow opening determined by which the lubricating oil constantly pumped by the gear parts in this space does not adversely affect the efficiency of the transmission. But they are the same after longer Downtimes the oil level in both gear rooms caused by leaks in the partition in their height, it is not possible with the help of the conveying gear devices, the in the upper Housing required oil level to be restored quickly when the gear unit starts up. Neither will here a targeted limitation of the oil level in the lower lying housing space guaranteed by the funding facilities.

Entsprechendes gilt von dem in der GB-PS 13 40 593 beschriebenen Getriebe, bei dem gleichfalls zwei miteinander verbundene Getrieberäume vorhanden sind, die unterschiedlichen Ölstand besitzen. Bei diesem Getriebe wird der Raum mit dem höheren ölstand während des Getriebelaufs ständig über eine Büchse, deren Außenumfang mit einem Ölfördergewi.nde versehen ist, mit Schmiermittel aus dem Raum mit niedrigerem ölstand versorgt. Dazu w.ni das Schmieröl über eine Zahnräderpaarung aus dem unteren Raum zu einer Sammelbohrung gefördert und gelangt weiter auf den Umfang der Büchse, die mit Hilfe ihres Gewindes den Axialtransport in Richtung auf den Getrieberaum mit höherem Ölstand vornimmt. Rücklaufkanäle legen den ölstand in dem höheren Raum fest.The same applies to the transmission described in GB-PS 13 40 593, which also has two there are interconnected gear rooms that have different oil levels. With this one The gearbox is the area with the higher oil level while the gearbox is running continuously via a bushing, the outer circumference of which is provided with an oil conveying thread, with lubricant from the room lower oil level supplied. In addition w.ni the lubricating oil Conveyed via a pair of gears from the lower space to a collecting bore and continues on the circumference of the bush, which with the help of its thread the axial transport in the direction of the gear box with a higher oil level. Return channels determine the oil level in the higher space.

Will man auf einen Abschluß der Durchtrittsstellen der Getriebewellen beider Gehäuseräume verzichten, um häufigere Kontrollen des ölstandes und auch häufigeren Wechsel des in dem kleineren Getrieberaum befindlichen Öles zu vermeiden, so bleibt nur die Möglichkeit einer ständigen Rückforderung des dem Getrieberaum mit niedrigem ölstand zufließenden ölstromes, und zwar in einem Maße, daß das Getriebe, z. B. von Gewinnungsmaschinen, auch nach Stillstandszeiten, wenn sich die beiden Ölstände einander angeglichen haben, sofort betriebsbereit ist. Gerade bei untertägigen Gewinnungsmaschinen, die wegen der beengten räumlichen Verhältnisse untertage sehr kompakt und gedrängt gebaut sind, muß eine solche Fördereinrichtung nicht nur entsprechend kleine Abmessungen haben, damit sie noch innerhalb des Getriebegehäuses untergebracht werden kann, sondern sie muß auch eine Förderleistung aufweisen, die innerhalb kürzester Zeit beim Anfahren der Gewinnungsmaschine den erforderlichen Niveauunterschied der ölmengen zwischen den beiden Getrieberäumen herstellt. Die in den beiden vorgenannten Druckschriften beschriebenen fördernden Einrichtungen sind für diesen Zweck nicht geeignet.If you want to do without a closure of the passage points of the transmission shafts of both housing spaces, to more frequent checks of the oil level and also more frequent changes of the in the smaller gear room To avoid the oil, the only option is to constantly reclaim the dem Gear compartment with low oil level flowing oil flow, to such an extent that the gear, z. B. of mining machines, even after downtime, when the two oil levels are opposite each other adjusted, is immediately ready for use. Especially with underground mining machines, which because of the If the space available underground is very compact and crowded, this must be the case Conveyor not only have correspondingly small dimensions so that they are still within the Gear housing can be accommodated, but it must also have a capacity that the required level difference within a very short time when starting up the mining machine which produces quantities of oil between the two gear chambers. The in the two aforementioned publications The funding institutions described are not suitable for this purpose.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine hohe Förderleistung zu ermöglichen und den niedrigsten Ölstand im unteren Getrieberaum festzulegen.The invention is therefore based on the object of enabling a high delivery rate and the lowest possible Determine the oil level in the lower gear housing.

Die erfindungsgemäße Kreiselpumpe als Fördereinrichtung läßt sich platzsparend unterbringen, ist daher für enge Getrieberäume besonders geeignet und stellt die erforderlichen ölstände schon nach kurzer Betriebszeit her. Der Eh.satz entsprechender Laufräder ist bei Getrieben grundsätzlich bekannt (DE-GM 19 84 404).The centrifugal pump according to the invention as a conveying device can be accommodated in a space-saving manner and is therefore Particularly suitable for narrow gear spaces and produces the required oil levels after a short operating time. The kit of the corresponding wheels is attached Driven basically known (DE-GM 19 84 404).

Ein relativ großer, den volumetrischen Wirkungsgrad des Laufrades herabsetzender Spalt zwischen den Schaufeln und der ihnen benachbarten Wand verhindert das Mitreißen von Luft und dadurch das Schäumen des Öls im aufnehmenden Getrieberaum (Anspruch 2).A relatively large gap between the Shovels and the wall adjacent to them prevent air from being entrained and thus the foaming of the Oil in the receiving gear space (claim 2).

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist im Anspruch 3 angegeben.Another embodiment of the invention is specified in claim 3.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Figuren dargestellt und im folgenden Teil der Beschreibung näher erläutert Es zeigtAn embodiment of the invention is shown in the figures and in the following part of FIG Description explained in more detail It shows

F i g. i einen WindengrundriB;F i g. i a winch layout;

F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie A -B der F ι g. 1.F i g. 2 shows a section along the line A-B in FIG. 1.

Die Winde einer nicht dargestellten Gewinnungsmaschine ist mit 1, der sie antreibende Schrämmotor mit 2 und der auf der gegenüberliegenden Windenstirnseite befindliche Schrämkopf mit 3 bezeichnet. Das Windengehäuse besitzt zwei durch eine Wand 4 voneinander getrennte Getrieberäume 5, 6, die unterschiedliche ölstände haben. Der größere Raum 5 ist mit einer Flüssigkeitspumpe 7 und einem Flüssigkeitsmotor 8 ausgestattet, die in einem gemeinsamen Arbeitskreislauf liegen. Ein mit 9 bezeichnetes Untersetzungsgetriebe leitet die Drehbewegung des Flüssigkeitsmotors 8 an das auf der äußeren Gehäusewand befindliche Antriebskettenrad 10 weiter, das mit einer über die Streblänge ausgespannten Rundgliederkette 11 im Eingriff steht. Außer der Winde 1 wird die Drehbewegung des Schrämmotors 2 über die Welle 12, die sich über die ganze Länge des Windengehäuses erstreckt, auch dem auf der entgegengesetzten Seite des Windengehäuses liegenden Schrämkopf 3 zugeführt. Ferner ist ein Kühler 13 vorgesehen, und es sind eine Reihe von Regel- und Steuerorganen vorhanden, auf die, da sie nicht erfindungswesentlich sind, im Rahmen dieser Beschreibung nicht weiter eingegangen wird (F i g. 1).The winch of a mining machine (not shown) is indicated by 1, the cutting motor driving it is indicated by 2 and the cutter head located on the opposite winch face is designated by 3. The winch housing has two gear spaces 5, 6 separated from one another by a wall 4, which are different have oil levels. The larger room 5 is with one Liquid pump 7 and a liquid motor 8, which are in a common working circuit lie. A reduction gear designated 9 initiates the rotary movement of the liquid motor 8 the drive sprocket 10 located on the outer housing wall further, with one over the length of the face tensioned round link chain 11 is engaged. In addition to the winch 1, the rotary movement of the Schrämmotors 2 on the shaft 12, which extends over the entire length of the winch housing, including the Cutter head 3 lying on the opposite side of the winch housing is supplied. There is also a cooler 13, and there are a number of regulating and control bodies on which, since they are not are essential to the invention, will not be discussed further in the context of this description (FIG. 1).

Ein Stirnradpaar 14,15 untersetzt die Drehbewegung des Schrämmotors 2 und leitet sie über die Welle 16 der Flüssigkeitspumpe 7 zu. Diese Stirnradstufe befindet sich innerhalb des Getrieberaumes 6, der, um die Planschverluste klein zu inalten, nur einen niedrigen ölstand haben darf. (Fig. 3) öffnungen 17 in der Wand 4 verbinden die beiden Getneberäume 5,6 miteinander, so daß sich die verschieden hohen ölstände dieser beiden Räume, die außerdem unterschiedliche Volumen haben, in Stillstandszeiten der Winde ausgleichen können. Durch eine Bohrung 18 der Gehäusewand 4 ist die Flüssigkeitspumpe 7 mit der Welle 16 verbunden, die sich innerhalb der Gehäusebohrung 18 in einem Wälzlager 19 abstützt Ein von einem Sprengring 20 in der Gehäusebohrung 18 axial gehaltener Bohrungseinsatz 21 nimmt das Wälzlager 19 auf und ist über Schrauben 22 mit einem Deckel 23 vereinigt, der in die Gehäusebohrung 18, vom Gehäuseraum 6 her, eingreift. Der Wälzlageraußenring liegt einerseits an einem Bund 24 des Bohrungseinsatzes 21 an, während sich der Wälzlagerinnenring andererseits über ein Laufrad 25 an einer Wellenschulter 26 abstützt Das Laufrad 25 befindet sich in einer Deckeleindrehung 27 und ist deckelseitig mit radialen Schaufeln 28 besetzt, die sich von der zentralen Deckelbohrung 29 ausgehend bis in den Umfangsbereich der Deckeleindrehung 27 erstrekken und üb?r den Laufradumfang vorstehen. Axial verlaufende Bohrungen 30 des Bohr.xgseinsaizes 21, von denen mehrere in die Deckelcirdrehung 27 unmittelbar vor den Schaufelenden einmünden, stellen über radiale Bohrungen 31 des Zentrierringes 32 der Flüssigkeitspumpe 7 eine weitere Verbindung zwischen den beiden Gehäuseräumen 5,6 her.A pair of spur gears 14,15 reduces the rotational movement of the cutting motor 2 and passes it over the shaft 16 of the Liquid pump 7 closed. This spur gear is located within the gear space 6, which, to the Keep splashing losses small, only have a low oil level. (Fig. 3) openings 17 in the wall 4 connect the two drink rooms 5,6 with each other, so that the different high oil levels in these two rooms, which also have different volumes be able to compensate for the winch during downtimes. The housing wall 4 is through a bore 18 the liquid pump 7 connected to the shaft 16, which is located within the housing bore 18 in a Rolling bearing 19 is supported by a bore insert axially held in the housing bore 18 by a snap ring 20 21 takes the roller bearing 19 and is united by screws 22 with a cover 23, which is in the Housing bore 18, from the housing space 6, engages. The roller bearing outer ring is on the one hand on a collar 24 of the bore insert 21, while the roller bearing inner ring on the other hand via an impeller 25 a shaft shoulder 26 is supported. The impeller 25 is located in a cover recess 27 and is occupied on the cover side with radial blades 28, which extend from the central cover bore 29 to in extend the circumferential area of the cover turning 27 and protrude beyond the impeller circumference. Axially running bores 30 of the Bohr.xgseinsaizes 21, several of which in the cover rotation 27 Open directly in front of the blade ends, provide via radial bores 31 of the centering ring 32 of the Liquid pump 7 establishes a further connection between the two housing spaces 5, 6.

Beim Einschalten der Gewinnungsmaschine wird vom Schrämmotor 2 mit dem Schrämkopf 3 auch die Flüssigkeitspumpe 7 und mit ihr das Laufrad 25 angetrieben. Unter dem Einfluß der Fliehkraft tritt das innerhalb der Schaufeln 28 befindliche öl radial nach außer, und durch die Bohrungen 30, 31 in den Gehäuseraum 5 ein. Da das auf diese Weise abgehende Flüssigkeitsvolumen größer als das durch die öffnung 17 und durch die nicht abgedichteten Wellendurchtritte der Gehäusewand 4 zulaufende Flüssigkeitsvolumen ist, sinkt der ölstand des Getrieberaumes 5 rasch, und mit ihm fällt auch die Förderleistung des Laufrades 25 ab. Der niedrigste ölstand bestimmt sich durch den tieften Punkt der Deckelbohrung 29, durch die das in das Laufrad 25 gelangende öl hindurchtreten muß. Daher erreicht der Ölspiegel des Getrieberaumes schon nach kurzer Betriebszeit seine vorbestimmte Höhe, in der das dem Raum f> in der Zeiteinheit zugehende Flüssigkeitsvolumen dem abgehenden Flüssigkeitsvolumen entspricht. When the mining machine is switched on, the cutting motor 2 with the cutting head 3 also drives the liquid pump 7 and with it the impeller 25. Under the influence of centrifugal force, the oil located inside the blades 28 enters the housing space 5 radially outwards and through the bores 30, 31. Since the outgoing liquid volume in this way is greater than the liquid volume flowing through the opening 17 and the unsealed shaft openings of the housing wall 4, the oil level of the gear chamber 5 drops rapidly and with it the delivery rate of the impeller 25. The lowest oil level is determined by the lowest point of the cover bore 29 through which the oil reaching the impeller 25 must pass. Therefore, after a short operating time, the oil level of the gear chamber reaches its predetermined level, at which the liquid volume entering the space f> in the unit of time corresponds to the exiting liquid volume.

Damit von den Schaufeln 28 des Laufrades 25 keine Luft mitgerissen und in den Raum 5 gedruckt wird, ist der Spalt 36 zwischen den Schaufeln 28 und dem Deckel 23 so bemessen, daß er den volumetrischen Wirkungsgrad des Laufrades 25 merklich verschlechtert. Auf diese Weise wird das mit dem Flüssigkeitsstrom abgehende Luftvolumen stark reduziert und das Schäumer, des Öls im Getrieberaum 5 unterbunden.So that no air is entrained by the blades 28 of the impeller 25 and is pressed into the space 5 the gap 36 between the blades 28 and the cover 23 sized so that it the volumetric efficiency of the impeller 25 noticeably deteriorated. This is how it does with the flow of liquid outgoing air volume is greatly reduced and the foaming of the oil in the gear chamber 5 is prevented.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Transmission with two connected to one another and having a different oil level Gear rooms and with a conveying device that maintains the different oil levels, which is arranged on a gear shaft inside the gear housing and rotates with it, marked in particular for winches of mining machines in underground mining axial or radial by a centrifugal pump Construction as a conveyor device, the pump impeller (25) preferably at the one with the highest speed running gear shaft (16) within a with the gear chamber (5) with a higher oil level is connected housing recess (27) is arranged and one has the lowest oil level of the other Has gear space (6) determining inlet opening.

2. Transmission according to claim!, Characterized by the volumetric efficiency of the Pump impeller (25) reducing gap (36) between the impeller blades (28) and the Pump impeller surrounding. Housing wall.

3. Transmission according to claims 1 or 2, characterized by a bore insert (24), the 7.11m Cletrieberaum (5) with a higher oil level leading openings (30) on the outer periphery of the radial blades (28) of the one supported on the bearing inner ring Pump impeller (25), which on the other hand is covered by a cover (23) connected to the bore insert (24) centered in the housing bore (18) as far as the inlet area of its blades (U) .